110kV微机继电保护及其故障处理

周爱锋

山西西山煤电发电公司屯兰110kV变电站，山西太原 030200

我站是一个110kV变电站，负责四矿五厂的安全生产供电及生活用电，而矿井是重瓦斯矿井，因此我站的供电系统的不正常运行和故障运行，对于矿井的安全生产有着很大的威胁，甚至可能会造成严重的后果，因此我站的供电的安全与否直接地影响着矿井的安全生产。为保障我站对矿区的安全生产供电，继电保护可靠性是保证我站运行安全的一个必要的条件，配备继电保护，尽快将故障元件从系统中检测出来并切除，防止故障范围扩大，对整个供电系统提供了安全可靠的保证。现对我站110kV系统继电保护作一个简要的阐述。

1 继电保护概述

继电保护是对运行中的电气设备和线路，发生的故障或异常情况进行检测，在一定范围内监测有无发生异常或事故情况，并能够及时发现并切除故障，及时进行报警的一种装置。在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性4个基本要求。

2 继电保护的主要作用

继电保护在电力中的主要作用是当运行的电气设备和线路出现故障时，通过继电保护预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，继电保护装置是电力系统中的重要组成部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要技术措施之一。在现在的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持电力系统的正常运行。

2.1 继电保护的基本任务

继电保护装置的基本任务是：第一，当发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行；第二，对不正常运行状态，为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件动作于信号。

2.2 微机继电保护

电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段后，现在发展到了微机保护阶段。自2004年起我站使用了NAS900微机保护。这套保护功能较之前的保护功能多，使用方便，在实际运用中有以下保护功能：

110kV主变压器：主变差动保护，非电量保护，复合电压闭锁过电流保护，过负荷保护，零序保护。

110kV备自投保护，反映当其中一个进线回路无电压、无电流时，备自投启动。我站是一个双进线，双主变单母线分段运行系统，现运行方式为双主变分列运行。站内除主变保护外还有一个备自投保护，。但是没有设定母联的相关保护，这对我站的运行是一个极大的安全隐患。2011年5月，由于一段母线避雷器发生故障，引起一段进线跳闸，备自投启动，继而造成二段进线跳闸，造成全站停电的安全事故，这起事故让我们明白增设母线保护的必要性及在使用备自投保护时，一定要特别注意其使用方法。

除上述这些主要保护外，这套装置还配有常规信息报文，如：控制回路断线，手动跳闸，手动合闸，压力释放、弹簧储能、通讯失败等，以便值班人员及时了解设备的各种运行状态。

2.2.1 微机继电保护的优缺点

在运行的几个年头以来，它较以前的继电保护有以下优点：

1）可按现场运行情况自行调整设备定值投退及定值大小；

2）可存储一定量的故障信息及非正常运行信息，便于事故分析；

3）发生故障后，查看信息方便、明了；

4）设备的运行情况、及各种仪表记录更准确。

缺点：

1）软硬件更新发展快，年长后配件不易购买；

2）在运行维护过程中，使用人员较难掌握，设备经改造后，微机信息更改不方便；

3）串口通讯，经常通讯失败现象，且当信息多时，会有一些信息自动丢失；

4）与五防机通讯不畅，经常出现解锁操作，对五防安全有不良影响。

2.2.2 微机继电保护故障的处理

1）替换法。当保护元件出现故障时可以用新的备用元件进行替换，如无备件，可暂且用同类型保护的无故障的元件替换故障元件，在替换前，必须认真核对无故障元件的各种通讯参数，通过对比观察继电保护装置是否恢复正常运行，以此来判断出现问题的部位，这种方法即简单又快捷，是一种常用的故障处理措施；

2）对照法。对照法就是通过对比正常运行与不正常运行继电保护装置工作元件的相关技术参数，得出异常设备的故障点。在进行继电保护装置定值检验的时候，如果发现测定的定值与事先的给定的定值不一致，我们就要对照同类继电保护定值进行比较，从而可以找出问题。对照法主要用来检查错误接线所导致的故障，以及定值检验时所测到的测试值与给定的定值出现大的误差，但工作人员又没有办法判断其影响因素的故障。除此之外，当继电保护装置进行更新或者检修后，不能恢复到原来的性能时，也需要对照相同的设备进行接线；

3）短路连接法。将继电保护装置的一小部分或者一个回路利用短线连接，而形成短接现象，然后通过继电保护装置的实际运行情况，来判断故障是否位于所连接的范围之内，用这样的方法不断的排查故障，来缩小可能出现故障的范围，这种方法比较繁琐，主要是用于电磁锁失效，电流回路断开，切换继电器无动作，控制回路等转换开关的接点是否完好；

4）直接观察法。利用人的直接感觉去检查继电保护装置出现的故障点，这是一种常用的简单，便捷，快速而又易于操作的故障排除方法；

5）逐项拆除法。这种逐项拆除法是人们用来检查继电保护装置出现故障时的常用的方法之一。是将并联的继电保护插件依次拆开，再恢复至原样，同时观察二者出现的状况，如果某一条回路出现不正常情况，就可以判断出现故障的线路就在这个点，以此类推，就能在故障线路上找到更小的故障范围，直到查出故障元件为止。

3 结论

本文从工作实践简述了110kV系统的继电保护及故障处理方法，微机保护自身特点和现场实际经验，简述了长期处理继电保护事故和故障的方法，上述思路和方法具备一定的实用性和可操作性。

[1]刘学军主编.继电保护原理[M].2版.中国电力出版社，2007.

[2]胡林宝，朱伟主编.变配电室值班电工[M].中国电力出版社，2003.

[3]陈庆红主编.变电运行[M].中国电力出版社，2005.